VR技術在試飛傘勤培訓中的應用研究

南文娟　楊阿敏

摘要：隨著VR技術的日益成熟，VR技術在各行業的應用日益增多，以職業培訓方面尤為突出，如飛行人員的模擬器駕駛培訓等。本文將探討VR技術在試飛傘勤保障培訓中的應用，以達到培訓可復制，培訓不受場地、設備限制，同時降低培訓成本，縮短培訓周期的目的。

關鍵詞：VR技術;傘勤培訓;VR應用

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0081-01

0 引言

VR（Virtual Reality）技術，一種綜合利用了計算機圖形學、仿真技術、人工智能技術、計算機網絡等的新技術[1]，通過模擬人的視覺、觸覺、聽覺等感官功能，使人能夠沉浸在計算機構成的虛擬環境中，以此為切入點，借助VR模擬進行實踐培訓，以尋求試飛傘勤保障培訓方面的突破。

1 試飛傘勤保障培訓工作現狀

傘勤保障工作以技能型手工操作為主，可復制性較差，要達到良好的培訓效果，培訓師資、時間、參訓人員、設備設施缺一不可。但現階段受上述因素的影響， 培訓的深度、廣度以及實用性不強，達不到以培訓促進技術水平提升的目的。以救生培訓為例，受教學設備限制，培訓局限于各類救生物品的認知層面，實用性較差，即一旦遇到緊急情況，機上人員應急逃生的成功率有限。

2 VR技術在培訓工作中的應用

20世紀90年代，美軍在軍事模擬訓練領域大力推廣應用VR技術，通過VR模擬練習，降低實際執行任務的難度和傷亡率。在民用領域，VR技術主要應用于特殊工種的作業培訓方面，如煤礦特種工的安全培訓等，以達到提高實際操作過程中質量安全，避免不必要的人員傷亡與財產損失的目的。

在航空維修及地面保障技能培訓方面，VR技術亦有比較廣泛的應用，如某航空機務維修技能中心利用VR智能培訓平臺對某型機艙門滑梯包的拆裝項目進行了操作實訓。相對于傳統的培訓方式，現場的培訓效果及后期的能力提升都有較大改善。

3 試飛傘勤保障VR培訓技術方案

試飛傘勤保障VR培訓技術方案主要包括對內培訓和對外培訓兩個方面，對內培訓內容主要有新傘具包裝技術培訓、技術保持培訓以及試飛保障培訓;對外培訓主要是指針對上機人員的應急救生培訓。前者的VR培訓方案以地面視景培訓為主，配合頭盔顯示器、數據手套、三維鼠標的使用，使學員在缺少實物練習工具或授課期間未充分掌握的情況下進行練習至完全掌握;后者還需使用跳傘模擬器，使學員對應急離機跳傘有相對真實的感受，提高救生成功率。

3.1 培訓方案

（1）新傘具包裝技術培訓;（2）傘勤保障技術保持培訓;（3）試飛保障培訓;（4）地面訓練;（5）艙內訓練;（6）應急離機訓練;（7）降落著陸訓練。

3.2 簡要技術方案

試飛傘勤保障VR技術培訓系統由教控臺、計算機控制系統、驅動系統、運動系統、操縱系統以及顯示系統組成。教控臺軟件是教員與培訓系統的交互接口。計算機控制系統是整個系統的通信中心，負責完成各模塊之間的信息交流和溝通。3D圖形適配器和顯示系統負責場景的渲染和繪制，并完成VR眼鏡和Kinect的支持。系統框圖如圖1所示。

教控臺是教員與系統的主要交互場所。教員通過教控臺進行培訓類型的選擇以及相關參數的設置，參數設置完成后，根據需要啟動相應系統。其中內培只需啟動顯示系統，救生培訓還需啟動驅動系統及操縱系統。

以救生培訓為例，需要先啟動顯示系統對學員進行救生物品及傘具的理論知識培訓，通過動畫模擬使其對上述物品的構成、原理、使用等有直觀認識，隨后進行跳傘模擬學學階段，驅動、運動及操縱系統隨即啟動，驅動系統驅動電機、風機、音響等等根據設置需求提供過載、強風、聲音等模擬，學員根據所處狀態適時調整操作系統（主要是背帶系統和操縱帶）一完成姿態調整。當教員選擇在一定時機發生緊急事故，學院進入應急離機訓練，顯示系統、驅動系統進行場景切換，學員通過操縱系統完成開始應急離機并執行開傘、降落、落地、脫傘等過程，完成訓練。訓練結束后，教員同樣可通過教員臺編輯訓練評價結果。

4 應用展望

VR技術由于其所具備的三個特點，即浸入性、交互性以及想象性，可給予學員直觀的操作體驗以及及時的操作反饋，在培訓過程對設備設施及場地的需求較少，同時也不受培訓課時等的限制，對于風險較高的行業以及需要反復練習才能掌握的行業培訓尤為重要。

以試飛傘勤保障培訓為例，應用VR技術進行對內培訓，培訓過程中對各型設備（包傘機）、設施（傘具、工具）、師資（外聘教師）等的需求基本為零，培訓時間可根據個人時間靈活選擇，學習形式對學員的吸引力也更大;使用VR技術進行升空人員的救生培訓，可讓學員對救生物品的使用以及應急離機直至跳傘著陸的各個環節有預先直觀的感受，使培訓更為深入，一旦試飛中發生緊急情況，救生成功率將大大提高。

參考文獻

[1] 胡小強.虛擬現實技術基礎與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009：2.

Application Research of VR Technology in Flight Test Training

NAN Wen-juan， YANG A-min

（Technology and Engineering center， China Flight Test Establishment，Xi'an? Shaanxi? 710089）

Abstract：With the maturity of VR technology， the application of VR technology in various industries is increasing， especially in vocational training， such as simulator driving training for flight personnel. This article will explore the application of VR technology in flight test training， in order to achieve training can be replicated， training is not subject to site and equipment restrictions， while reducing training costs and shortening the training cycle.

Key words：VR technology;parachute maintenance train;application of VR technology